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PPPPMAOrg-MMT复合材料的制备与性能研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-11  浏览次数:3 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网社会各界报道:由于C/C复合材料同其它碳素材料一样,几乎都是由碳原子组成的,而碳在空气中400C以上就开始氧化f1

  中华不锈钢网社会各界报道:由于C/C复合材料同其它碳素材料一样,几乎都是由碳原子组成的,而碳在空气中400C以上就开始氧化f1,氧化后其性能急剧下降,因此,提高C/C复合材料的高温抗氧化性一直是C/C复合材料的重要课题。然而,多数研究者集中在以SiC为核心的系列涂层上,由于C/C复合材料的固有特性,其热膨胀系数较低,一般为1.0X厂C很难与SiC系列涂层的热膨胀系数(3.5X10 6/°C)相匹配,特别是在1000C以上,二者的差距更大。这样一来,在高温下产生的热应力将导致涂层开裂、抗氧化能力失效。作者曾用基体改性的方法,提高了C/C复合材料的高温抗氧化性,尔后又发现基体改性还提高了C/C复合材料的热膨胀系数,因讨。这对于改善C/C复合材料与其抗氧化涂层之间热膨胀系数的匹配程度,全面提高C/C复合材料的高温抗氧化性有一定的指导意义。
  
  1实验方法C/C复合材料的制备在C/C复合材料用基体焦炭及浙青中分别加入一定量的基体改性剂Si2,采用混合磨碎法对其进行改性处理,然后经过成型―浸渍U碳化―石墨化制成C/C复合材料。
  
  热膨胀系数的测定M将基体改性前后的C/C复合材料制成同一规格形状,在同一条件下测定其热膨胀系数。0~900C采用石英示差法,900~1500C采用激光扫描法,并按下式计算热膨胀系数2结果与分析将基体改性前后C/C复合材料的热膨胀系数列于表1中,为了更直观,再将表1中的数据描绘在中。
  
  温度/C改性前平均热膨胀系数M1061)改性后平均热膨胀系数八1061)一般碳素材料的热膨胀系数随温度的变化关系为石=KiT+bi,即a-T为线性关系
  
  成型工艺对复合材料制备和力学性能的影响采用注射成型工艺制备了PP(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料,与采用模压工艺制备复合材料进行对比。为采用注射成型工艺制备PP(F401)/PPMA(0.9%)/Org-MMT复合材料的XRD衍射谱图,和表4表明,随接枝物用量的增加,注射成型工艺制备PP(F401)/PPM(0.9%)/Oig-MMT =68:30:2以上接枝物接枝率均为0.9%,注射成型样品得更好的插层效果。这是因为与注射成型工艺路线相比,模压工艺路线中两辊塑炼时可提供较大剪切力及模压过程中物料在高温下停留时间较长。为采用注射成型工艺制备的PP(F401)/PPMA(0. MMT复合材料拉伸强度和冲击强度随接枝物用量的9%)/Org-MMT复合材料拉伸强度和冲击强度随接枝物用量的变化趋势与所示采用模压工艺制备PP(F401)/PPMA(0.9%)/Oig-MMT复合材料相同,但采用注射成型工艺制备,作401)斤,皿人(0.9%)/0屯-皿皿丁复合材料的拉伸强度和冲击强度更大。
  
  3结论采用不同PP制备PP/PPMA/Org-MM材料的插层效果不同,PP(F401)为基材的PP/Org-MMT复合材料的插层效果优于PP(FY4基材的PP/PPMA/Org-MMT复合材料。
  
  采用高接枝率接枝物制备PP/PPMMMT复合材料的插层效果优于采用低接枝率制备的PP/PPMA/Org-MMT复合材料。
  
  复合材料的插层效果优于采用注射成型工艺PP/PPMA/Org-MMT复合材料。
  
  中华不锈钢网社会各界报道:PP/PPMA/Org-MMT复合材料的拉随接枝物含量的增加先增加后减小,在接枝物10%时出现最大值。冲击强度随接枝物含量呈势。
  
  可以与基体铝及SiC颗粒表面上的氧化物薄膜反应生成MgAla4相,减少了SiC颗粒直接与熔融铝之间的界面反应,阻碍脆性相AkC3的生成,改善基体和陶瓷颗粒的结合强度,从而改善了复合材料的力学性能。其反应方程式如下:Mg+2Si2+2Al=MgAl24+Si但是,当加入的Mg量过多时,产生过厚的MgAh4相对复合材料的强度和塑性不利。在本实验中,当加入的Mg量超过1%时,因过量的Mg在遇到高温熔融铝时燃烧放出大量的热,使助渗剂K2TiF6过早分解,未能起到助渗的作用,使一部分SiC颗粒与铝基体之间的接触较差,整个复合材料的流动性并没有大的提高,使组织中又出现孔洞和SiC颗粒偏聚现象。结果导致纵向截面布氏硬度由下至上较快下降,耐磨性也较加入Mg量为1%时的试样下降。
  
  结论不同的Mg加入量对无压自浸渗制备的SiCp/Al复合材料的浸润性的影响不同。以1%Mg含量为最佳,能避免脆性相Al4C3的生成,浸渗效果最好。
  
  添加1%Mg时,SiC颗粒在复合材料中的分布较均匀,与基体的结合较好,无孔洞和偏聚产生。
  
  对无压自浸渗制备的SiCp/Al复合材料,添加活化剂Mg的复合材料的耐磨性比未加Mg的复合材料的耐磨性大为提高。
  
  生成的和处的氟化物上浮于液的表面m减少WishingHse.Allrightsreserved.的表面能,增加了复合材料的流动性,从而提高了熔融金属铝和陶瓷填充料SiC颗粒之间的浸润性。另一方面,加入的Mg在遇到高温熔融铝液时也会燃烧放出大量的热,促进助渗剂K2TiF6的分解,从而有利于Al2O3膜的破裂,使熔融金属铝和增强体SiC颗粒直接接触,改善了它们之间的浸润性也提高了制备的复合材料的流动性,使反应合材料的发展状况。中华不锈钢网社会各界报道

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